Заголовок Нептун

Восьмая планета Нептун

Нептун — планета, расположенная на восьмом месте от Солнца. Это наиболее далекий космический объект Солнечной системы.

Общие сведения

С недавнего времени список планет в ближнем космосе и в Солнечной системе, насчитывающий 9 объектов, сократился до восьми. С 2006 года Нептун замыкает планетарную цепочку. Несмотря на то что он относится к гигантам, его нельзя увидеть без специальной оптики с радиусом от 12,5 см и 200-кратным приближением. Но, даже обладая подобным телескопом, счастливчик увидит лишь небольшое голубоватое пятно. Относительно близко объект удалось разглядеть на снимках, сделанных автоматической межпланетной станцией «Вояджер 2» в 1989 году.

Чтобы достигнуть его поверхности, солнечному ветру приходится лететь 253 минуты, условное расстояние от Солнца до Нептуна равно 4 50З 44З 661 километрам. Однако при этом следует учитывать, что планеты не статичны, все они движутся по своим орбитам, то удаляясь, то приближаясь к звезде. Нептун относится к газовым гигантам, окрашен в синий цвет из-за большого количества метана в атмосфере, поглощающего красный спектр, и характеризуется, как планета ураганов.

Состав и поверхность

Несмотря на запредельную даль, астрофизики смогли составить практически детальную картину Нептуна — структуру и состав планеты. В центре расположено раскаленное ядро неправильной формы с температурой до 5 тысяч градусов Кельвина. Предположительно, его состав:

  • лед;
  • камень;
  • металл.

Считается, что поверхность ядра неровная, с чередующимися впадинами и выступами. Ядро скрывает толща вязкой, вечно кипящей ледяной мантии, состоящей из аммиака, воды и метана. Астрофизики дали подобному состоянию вещества термин «горячий лед» из-за его высокой плотности.

Масса, размер и орбитальные характеристики

Согласно данным, предоставленным астрофизиками, планета имеет следующие характеристики:

  • объем — 62,54 трлн км³;
  • масса Нептуна — 1.02×10²⁶ кг;
  • средняя плотность — 1,638 г/см³;
  • экваториальный диаметр — 48682 км;
  • площадь поверхности — 7,6408 млрд км²;
  • ускорение свободного падения — 11,2 м/с².

Что касается орбиты, то она представляет собой почти идеальную окружность, а показатели ее эксцентриситета (разница между круговой и вытянутой, эллиптической орбитой) составляют 0,011. Именно благодаря этому фактору во время орбитального обращения со скоростью 5,45 километра в секунду расстояние между звездой и планетой изменяется незначительно, наклон оси равен 28,3 градусам. На полный оборот вокруг Солнца Нептун тратит 164,8 земных года.

НазванияДанные
Афелий4 553 946 490 км
30,44125206 а. е.
Перигелий4 452 940 833 км
29,76607095 а. е
Синодический период обращения367,49 дня
Сидерический период обращения60 190,03 дня
Орбитальная скорость5,4349 км/с
Спутники14
Наклонение1,767975°
6,43° относительно
солнечного экватора

День

Если год на планете равен почти 165 земным, то день намного короче — всего 16 часов, 6 минут и З6 секунд. Однако следует уточнить — это усредненное число, поскольку объект имеет дифференциальное вращение. Это означает, что экваториальная часть вращается с большей скоростью, чем полюса:

  • скорость на экваторе — 18 часов;
  • скорость на полюсах — 12 часов.

Ученые взяли за основу среднеарифметический показатель. Происходящее объясняется тем, что гигант не имеет твердой оболочки, как, например, поверхность Земли. Жидкостно-газовая мантия не может следовать за вращением, как монолит, и вполне естественно, что какие-то слои опережают, другие отстают от оси. Подобный дисбаланс приводит к сильнейшим поперечным сдвигам атмосферных масс и к ураганной скорости ветров в 2400 км/ч.

Кольца

Подобно Сатурну Нептун тоже имеет кольца, но в отличие от первого, кольца последнего настолько тонкие, что обнаружить их сумела только оптика «Вояджера 2». Произошло это через 120 лет, после открытия самой планеты с помощью телескопа Хаббл. На обработанных снимках, сделанных аппаратом, ученым удалось разглядеть красные дуги, видимые только в момент попадания на них солнечного света.

Кольца:

  • Арго;
  • Галле;
  • Адамс;
  • Леверье;
  • Лассуэлла.

Все пять колец, предположительно состоящих из солей кремния, льда и прочих веществ — точный состав не определен до сих пор, имеют форму дуги. Галле расположено на высоте 42000 км от поверхности Нептуна, Адамс в 63 тысячах, остальные между ними. Кольца окрашены в красноватые оттенки, но природу этого цвета установить пока не удалось.

Спутники

Точно установлены 14 спутников, но далекая область настолько малоизученна, что вполне вероятно, со временем обнаружатся и другие. Самый большой — Тритон, названный так в честь древнегреческого бога океанских глубин.

Пояс Койпера

В 30 астрономических единицах за орбитой газового гиганта расположен пояс Койпера, или пояс Эджворта-Койпера. Койперовский пояс в некотором смысле похож на пояс астероидов, однако плотнее его местами в 20, местами в 200 раз. Именно там находится Плутон, исключенный из списка планет и еще 3 карликовые планеты. Особенность зоны Койпера в том, что ее большая часть ее объектов состоит из метана, аммиака и воды. Предположительно, Тритон и Феба появились в Солнечной системе как раз оттуда.

Более того, существует версия, что Нептун оказал немалое влияние на объекты пояса Койпера (ОПК), рассеяв их внутрь и наружу. Например, Кентавры, находящиеся сейчас внутри системы, или объекты рассеянного диска, расположившиеся снаружи. Тем не менее сейчас пояс Койпера динамически стабилен, и лишь Нептун оказывает влияние на ОПК, расположенные поблизости. Его орбитальное движение оказывает на них гравитационное воздействие, благодаря чему они тоже движутся, создавая форму диска. Его толщина достигает 15 а. е.

Атмосфера и температура

Атмосфера состоит из водорода (80%), гелия (19%), метана и сероводорода. Объект обладает более интенсивными оттенками синего цвета, чем Уран, и в чем причина, пока еще не разобрались. Скорее всего, атмосфера Нептуна содержит такие вещества, которых нет в урановой среде. Атмосферная оболочка неоднородна, и состоит из нескольких слоев:

  • тропосфера;
  • стратосфера;
  • термосфера;
  • экзосфера.

Тропосфера непосредственно соприкасается с мантией, и в этом месте температура горячего льда падает с 5000K до -220°С. Далее она вновь возрастает, по мере удаления от поверхности. Экзосфера, это самый тонкий слой, за которым находится космический вакуум.

Химический элементДанные
Водород80 %
Гелий19 %
Метан1,5 %
Дейтерид водорода 0,019 %
Этан0,00015 %

Штормы

Сложно назвать штормом движения атмосферных слоев, обладающих скоростью от 1000 до 2400 км/ч, следуя земной аналогии. Еще одна особенность заключается в том, что зачастую эти ураганы обладают направлением, противоположном вращению планеты. Астрофизики смогли установить, что сила ветров нарастает по мере удаления объекта от звезды, хотя объяснение этому явлению пока не найдено.

фото взят с канала релятивист

Погода и климат

Из-за наклона оси климат обладает сезонностью со сменой погодных условий и длительностью в 40 лет. Климат планеты неустойчив и не поддается точному определению, поскольку может меняться в текущих условиях. Температура ядра равна 5000 K, а на поверхности 1700–4700, к этому добавляется несовпадение вращения атмосферы и объекта, результатом чего являются сильнейшие бури. Один из таких ураганов астрофизики наблюдали в течение 5 лет. Его размеры 85,6 тыс. км², скорость составляла 600 м/с.

Магнитосфера

Объект имеет магнитное поле с плотной оболочкой высокой электропроводности. Смещение магнитной оси относительно вращения планеты равно 47 градусам, что также провоцирует появление ураганов. Магнитное поле обладает достаточной мощью, чтобы противостоять солнечному ветру, защищает атмосферу и позволяет «разъедать» ее. Скорее всего, именно магнитное поле стабилизирует внешние характеристики объекта, оставляя их неизменными.

Структура

Строение Нептуна, это три основных слоя — атмосфера, мантия и ядро. Атмосферный слой занимает 20% от общего объема и накрывает поверхность планеты, имеющую много общего с Урановой. Состав тропосферы, стратосферы, термосферы и экзосферы в большей части богат водородом, меньшую часть занимают метан, гели и сероводород. Под ней находится плотная горячая ледяная мантия из кипящей массы аммиака, метана и воды (океан водного аммиака). На семи тысячах километрах условия среды таковы, что метан преобразовывается в алмазные кристаллы, оседающие на ядро.

фото взят с канала релятивист

Ядро

Центр планеты, это раскаленная смесь железа и никеля, льда и камня, предположительно обладает массой, превышающей земную в полтора раза. Давление в ядре достигает 7 мегабар, что превышает земное в 7 млн раз. Вполне возможно, что в самом центре ядра температура поднимается до 5,4 тысяч градусов Кельвина.

Внутреннее тепло

Далекое расположение от светила должно бы обеспечить объекту холодное существование, но на деле все наоборот. Это горячая планета, где температура поверхности считается в десятках тысяч градусов цельсия, а счет температуры ядра и мантии переходит в Кельвины. Пока это феномен объяснения не получил, ведь наша звезда дает Нептуну тепла на 60% меньше, чем Урану, следовательно, высокие температуры не ее заслуга. Одна из наиболее вероятных версий доказывает, что столь высокое внутреннее тепло планета получает из-за химических реакций, происходящих во внутренних структурах. По другой версии, также имеющей право на жизнь, источником тепла может быть высокая радиоактивность ядра.

Сравнительные размеры

Если проводить аналогии между Нептуном и Землей, то выглядеть это будет примерно так:

  • планета Нептун обладает силой притяжения на 13% больше земной;
  • обе планеты характеризуются сезонностью благодаря наклонной оси вращения;
  • размеры газового гиганта превышают земные в 4 раза;
  • масса Нептуна больше Земной в 17 раз;
  • плотность уступает в 3 раза.

Если сравнить, сколько лететь до Нептуна от Земли, то это займет 12 земных лет.

фото взят с канала релятивист

Интересные факты

Первое открытие Нептуна произошло умозрительно, если так можно выразиться по поводу столь величественного космического объекта. Его точное местоположение было вычислено математически. Планета получила название, в соответствии с традициями в честь одного из пантеона богов — покровителя морей и водяных потоков.

  • Последний Новый год планета отмечала 12 июля 2011 года, а следующий «праздник» случится в 2176 году по земному летоисчислению;
  • Место в ряду планет Солнечной системы имеет довольно шаткое определение: до недавнего времени объект был предпоследним. После исключения Плутона из планетарного состава Уран и Нептун стали замыкающими, но кто запретит тем же ученым вновь сменить приоритеты;
  • Среди четырех газовых гигантов в системе Солнца, Нептун считается самым «миниатюрным» по размеру;
  • Атмосферу гиганта раздирают самые мощные ураганы, чья сила достигает 2400 км/ч.;
  • Честь открытия планеты можно назвать коллективным достижением. Все началось с Галилео Галилея, продолжилось другими астрономами: Энке, Д’Арре и т. д.

Далекий объект посетил только один космический аппарат — «Вояджер 2», принадлежащий Национальному управлению космических исследований США.

Исследование газового гиганта

Вопрос: кто открыл планету Нептун, долгое время оставался спорным. Впервые планету отметил Галилео Галилей в XVII веке. К сожалению, он решил, что наблюдает звезду. Через пару веков астрономами была рассчитана траектория космического объекта, принятого ими за Уран. Генрих Д’Арре и И. Энке предприняли более успешную попытку. Затем в дело вступил математик Дж. К. Адамс, с помощью сложнейших вычислений определивший орбиту восьмой планеты. Но и его результат не оказался финальным — Урбен Леверье уточнил расчеты. В результате лидером в гонке за звание первооткрывателя стал Леверье.

Планируемые космические миссии

В ближайшем будущем никаких миссий на планету или хотя бы в ее сторону не предполагается. Все внимание отдано более близким и перспективным Марсу и спутникам Юпитера. Рассматривался вариант с «Кассини», но был отвергнут, как несостоятельный. Однако существует проект по изучению пояса Койпера, рассчитанный на тридцатые года текущего тысячелетия. И если на сегодняшний момент нет подобных возможностей, то может быть в более отдаленном будущем астрофизикам удастся удовлетворить жажду познания ближнего и дальнего космоса.

Так же может заинтересовать

Солнечная система

Меркурий

Венера

Земля

Марс

Юпитер

Сатурн

Уран

Восьмая планета Нептун: 1 комментарий

Обсуждение закрыто.